TECNOLOGÍAS DE BIOREMEDIACIÓN

Generalidades: los Sitios de bioremediación y los contaminantes; una visión a futuro de la bioremediación

La bioremediación puede parecer un nuevo método radical de tratamiento de residuos peligrosos, sin embargo no es en absoluto algo nuevo. La naturaleza usa las bacterias microscópicas y los hongos para descomponer los materiales orgánicos en energía, dióxido de carbono, metano y agua. Los operadores de las plantas de tratamiento de alcantarillado han usado los microbios durante décadas para retirar y digerir la materia orgánica en sus flujos de desechos, de la misma forma, el uso que hacen los municipios de microbios nativos en las compostas de hojas y pasto no es nada nuevo ni sofisticado. Lo que es nuevo acerca de la bioremediación es su aplicación comercial en los sitios donde se manejan desechos peligrosos, lo cual se hace desde mediados de los años ochenta.

Las tecnologías de bioremediación que se analizarán en detalle a continuación incluyen bioestimulación, la cual involucra agregar nutrientes u oxígeno para aumentar la acción de los microbios que ya están presentes en un sitio contaminado, y la bioaumentación, en la cual, cepas de microbios especialmente seleccionadas o sometidas a ingeniería genética se introducen en el sitio. También los métodos de remediación con hongos y fitoremediación, que involucran el uso de plantas, caen dentro del alcance de la bioremediación

Bioremediación

Adicionalmente a la bioestimulación y a la bioaumentación, tecnologías de bioremediación derivadas y de siguiente generación continúan pasando de los pizarrones y de las estaciones de trabajo a los laboratorios y a los campos de prueba. Se ha comprobado que compuestos anteriormente resistentes son susceptibles de biodegradación bajo las condiciones adecuadas. Se revisan las tendencias de la investigación y desarrollo, una fuerza importante en el continuo crecimiento de la bioremediación, los participantes en estas actividades de investigación y desarrollo incluyen la EPA; compañías farmacéuticas y de biotecnología, compañías petroleras, laboratorios nacionales, compañías que manejan residuos peligrosos, así como las propias compañías dedicadas a la bioremediación.

La bioremediación por lo general se hace en sitio, minimizando el daño al sitio y eliminando los costos de transporte y las obligaciones que esto conlleva. Los desechos se convierten en desechos no dañinos como dióxido de carbono, metano y agua. Los sistemas biológicos utilizados son con frecuencia más económicos, especialmente si el sitio es simple y hay microbios degradantes presentes. Finalmente, la bioremediación puede estar vinculada a otros métodos de remediación dentro de un sistema de tratamiento.

Tal vez el caso económico más dramático es la forma en la cual la bioremediación puede ahorrar tiempo en la limpieza de aguas subterráneas, por ejemplo, en un caso recientemente documentado, se estimó que la separación del aire o la absorción de carbón hubiera tomado hasta 50 años para limpiar la tierra y las aguas del subsuelo, mientras que con el uso de la bioremediación esto se logró en solo dos años. A medida que se terminan proyectos adicionales y los refinamientos tecnológicos y biológicos se comercializan, el tiempo necesario para llevar a cabo los proyectos continúa disminuyendo.

Tipos de tratamiento biológico en sitio

Bioestimulación

Hasta el 70% de la bioremediación se clasifica como “bioestimulación”. Este enfoque “clásico” de la bioremediación se refiere al envío controlado de oxígeno y nutrientes, como nitrógeno y fósforo a la tierra o a las aguas del subsuelo. Generalmente también está involucrada la manipulación de otros factores ambientales como el pH, la temperatura y la permeabilidad del sitio. Este enfoque estimula el crecimiento de la población microbiana nativa, la cual siempre está presente aún en los sitios más severamente contaminados, aunque en cantidad insuficiente para promover una degradación significativa. La bioestimulación es generalmente efectiva cuando la contaminación es simple y directa, como es frecuente en el caso de los hidrocarburos.

Bioaumentación

La bioaumentación, la adición de microorganismos externos a tierra y/o aguas del subsuelo contaminadas, puede a veces mostrar mejoras significativas en las cuales la bioestimulación por si solo ha resultado inadecuada e inefectiva. Fuentes de microbios pueden incluir otros sitios con contaminación similar, mezclas de bacterias basadas en resultados de trabajos realizados en muchos sitios, organismos adaptados selectivamente capaces de sobrevivir bajo condiciones más difíciles, o microbios sometidos a ingeniería genética incorporando los desarrollos más recientes en biotecnología DNA recombinada.

Un caso reciente dramatiza la capacidad de la bioaumentación hecha con la mezcla contaminante apropiada. Se descubrió que el suelo contaminado con petróleo de desecho proveniente de una operación petroquímica contenía sobre 240 compuestos diferentes de hidrocarburos. Se introdujo un cultivo de muestra bacterial en el sitio, dando como resultado una degradación del 70%, contra un resultado de únicamente un 40% bajo bioestimulación. El diferencial se contabilizó por medio de un conteo significativamente más alto obtenido bajo bioaumentación.